《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》大作業(yè)

網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》題目：重XXX廠房單向板設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中心：XXXX奧鵬學(xué)習(xí)中心專業(yè)： 土木工程年級(jí)：2014年秋季學(xué)號(hào)： 學(xué)生： 指導(dǎo)教師： 1基本情況本設(shè)計(jì)XXXXXXXXX,進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。重慶三元玩具廠房采用鋼筋混凝土內(nèi)框架承重，外墻為370mm磚砌承重。采用單向板肋梁樓蓋。樓面做法：20mm厚水泥砂漿面層，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，15mm厚石灰砂漿抹灰。荷載：永久荷載，包過(guò)梁、柱、板及構(gòu)造層自重，鋼筋混凝土容重25kN/m3,水泥砂漿容重20kN/m3，石灰砂漿容重17kN/m3，分項(xiàng)系數(shù)丫=1.2?？勺兒奢d，G樓面均分布荷載為7.5kN/m3，分項(xiàng)系數(shù)y二1.3。K材料選用：混凝土采用C30(f=14.3N/mm2，f=1.43N/mm2)；ct鋼筋主梁、次梁采用HRB335級(jí)(f=300kN/m2)鋼筋，其它均用yHPB300級(jí)(f=270kN/m3)鋼筋。y主梁沿房屋的橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁的跨度是5.7m,次梁的跨度是4.8m。梁每跨內(nèi)布置兩根次梁。其間距是1.9m。樓蓋的布置如圖1-1。根據(jù)構(gòu)造要求，板厚取h=80mm>—^1^92=47.5mmTOC\o"1-5"\h\z40 40次梁截面高度應(yīng)滿足h=——=48°°48。。-266400mm1812 18 12取h=400mm，截面寬度取為b=200mm。主梁的截面高度應(yīng)滿足h=-1=57005700=380~570mm1510 15 10取截面高度卜=500加，截面寬度取為b=250mm。圖1-1樓蓋布置圖2單向板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1板的設(shè)計(jì)板的計(jì)算按塑性分析法計(jì)算內(nèi)力。荷載恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.02mx0.02mx20kN/m3=0.4kN/m20.08mx25kN/m3=2.0kN/m20.015mx17kN/m3=0.255kN/m2q=7.5kN/m2kg=1.2x2.655=3.186kN/m2q=1.3x7.5=9.75kN/m2g+q=12.936kN/m280mm鋼筋混凝土板15mm厚石灰砂漿抹灰活荷載標(biāo)準(zhǔn)值橫荷載設(shè)計(jì)值活荷載設(shè)計(jì)值合計(jì)內(nèi)力計(jì)算次梁的截面200mmx400mm，板在墻上的支撐長(zhǎng)度為120mm，則板的計(jì)算跨度為：h 0.20.08邊跨l=l+=1.9—0.12——+ =1.72m0 〃2 2 2中間跨l=1.9—0.2=1.7m0跨度差(1.72-1.7)/1.7=1.200<1000說(shuō)明可按等跨連續(xù)板計(jì)算內(nèi)力。取1m寬板作為計(jì)算單元，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2-1所示。圖2-1計(jì)算簡(jiǎn)圖連續(xù)板各截面的彎矩計(jì)算見(jiàn)表2-1。表2-1連續(xù)板各截面彎矩計(jì)算截面1邊跨跨內(nèi)B離端第二支座2中間跨跨內(nèi)C中間支座彎矩計(jì)算系數(shù)

計(jì)算跨度/02.1.4截面承載力計(jì)算b=1000mm,h-80mm,h-80-20=60mm。C30混凝土，f=14.3N/mm2。

0cHPB300鋼筋，f=270kN/m2，連續(xù)板各截面的配筋計(jì)算見(jiàn)表2-2。y表2-2連續(xù)板各截面配筋計(jì)算邊區(qū)板帶（1-2，5-6軸線間）中間區(qū)板帶（2-5軸線間）截面位置邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二支跨跨內(nèi)、中間跨跨內(nèi)中間支座邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)、中間跨跨內(nèi)中間支座M(kN/m2)3.48-3.482.34-2.673.48-3.480.8x2.34=1.870.8x(-2.67)=-2.140.0670.0670.0450.0520.0670.0670.0360.0410.0690.0690.0460.0540.0690.0690.0370.042219219146172219219118134選配鋼筋G6/8@170G6/8@170^6@190^6@160^6/8@170^6/8@170^6@200^6@200實(shí)配鋼筋面積228228149177228228141141支座截面的受壓區(qū)高度系數(shù)己均小于0.35,滿足彎矩調(diào)幅的要求;所以，A-pbh=0.238%x1000x80-190.4mm2s,minmin2.1.5板的裂縫驗(yàn)算裂縫寬度驗(yàn)算屬于正常使用極限狀態(tài),采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合。按彈性方法計(jì)算截面彎矩，考慮可變荷載的最不利布置，有式中g(shù)'一折算永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值，g'=g+q/2=2.655+7.5/2=6.405kN/mk kkkq′一折算可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值，q'=q/2=7.5/2=3.75kN/mk kka一五跨連續(xù)板滿布荷載下相應(yīng)截面的彎矩系數(shù)，按有關(guān)表格查的；ga—五跨連續(xù)板最不利荷載布置下相應(yīng)的彎矩系數(shù)，按有關(guān)表格查的。q由荷載標(biāo)準(zhǔn)組合產(chǎn)生的跨中和支座彎矩：受彎構(gòu)件的受力特征系數(shù)a=1.9，光面鋼筋的相對(duì)粘結(jié)特征系數(shù)v=0.7，C30混cr凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值f=2.01N/mm2；保護(hù)層厚度c=15mm<20mm,取c=20mm，計(jì)算tk過(guò)程見(jiàn)表2-3，裂縫寬度均小于一類環(huán)境規(guī)范規(guī)定值。表2-3板的裂縫寬度驗(yàn)算截面1B2C32.32-3.051.30-2.421.59228228149149149202.9266.8170.6317.5208.60.010.010.010.010.010.4560.6100.3340.6890.474d=d/v(mm)eq11.4311.438.578.578.57l=p(1.9c+0.08dq)(mm)cr s pte129.44129.44106.56106.56106.56攻=avl0/E(mm)max crcrsq s0.1080.1910.0550.2100.095注：p<0.01,取p=0.01。te te2.1.6板的撓度驗(yàn)算截面的短期剛度由下式確定：式中，a=E/E=210x103/3x104=7，矩形截面丫?=0，各截面的短周期剛Esc f度如下表所示。截面1B2C3

2192191461461460.4560.6100.3340.6890.4740.00370.00370.00240.00240.00241.8821.5671.6121.0101.305由上表可見(jiàn)，B與B很接近，滿足0.5B<B<2B,按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》可B1 1B1取整跨剛度B為計(jì)算撓度，這樣的簡(jiǎn)化使撓度計(jì)算大為方便。1長(zhǎng)期剛度按下式確定其中，M=(0.0783十0.1q?)12=(0.078x7.965+0.1x3)x1.722=2.725kNm1q k k0第一跨撓度最大，對(duì)于等跨連續(xù)板可只驗(yàn)算該跨撓度。永久荷載g滿布，k可變荷載q在1,3,5跨布置，又相應(yīng)表格查的相應(yīng)的撓度系數(shù)分別是k0.644x10-2和0.973x10.2，于是撓度：2.2次梁的設(shè)計(jì)2.2.1次梁計(jì)算次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算。荷載恒荷載設(shè)計(jì)值由板傳來(lái)1.9mx3.186kN/m3=6.05kN/m2次梁自重1.2x0.2mx(0.4m—0.08m)x25kN/m3=1.92kN/m2梁側(cè)抹灰1.2x0.015mx(0.4m—0.08m)x17kN/m3x2=0.20kN/m2活荷載設(shè)計(jì)值由板傳來(lái) q=1.9mx9.75kN/m3=18.5kN/m2合計(jì) g+q=26.67kN/m2內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度0.25l=4.8m一0.12m- m=4.555m取10=4.675取10=4.6751.0251=4.669m>4.675mn中間跨1=1=4.8m—0.25m—4.55m跨度差（4.675一4.55）/4.55=2.70'0V100，0，說(shuō)明可按等跨連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2-2所示。圖2-2計(jì)算簡(jiǎn)圖連續(xù)次梁各截面彎矩及剪力計(jì)算分別見(jiàn)表2-4、表2-5。表2-4連續(xù)次梁彎矩計(jì)算截面1邊跨跨中B離端第二支座2中間跨跨中C中間支座彎矩計(jì)算系數(shù)計(jì)算跨度10

表2-5連續(xù)次梁剪力計(jì)算截面A邊支座B（左）離端第二支座B（右）離端第二支座C中間支座剪力計(jì)算系數(shù)0.450.60.550.55凈跨度lnl=4.6750l=4.6750l=4.550l=4.55054.6774.8166.7466.742.2.4正截面承載力計(jì)算正截面承載力計(jì)算時(shí)，支座按矩形截面計(jì)算，跨中按1形截面計(jì)算，翼緣寬度取b'=1l=1X4800=1600mm，又b+s=200+1700=1900mm，故取b'=1600mmf33 n f一類環(huán)境，梁的混凝土保護(hù)層厚度要求為25mm，單排鋼筋截面有效高度取h=365mm。0判別T型截面類型：各跨跨中均屬于第一類T型截面。次梁的正截面承載力過(guò)程見(jiàn)表2-6。表2-6次梁正截面受彎承載力計(jì)算截面邊跨跨中⑴離端第二支座（B）離端第二跨跨中（2）中間跨跨中（3）中間支座（C）彎矩設(shè)計(jì)值（kNm）53.0053.0034.51-39.440.1600.1600.0910.104■0.1750.1750.0960.110選配鋼筋564.21044334.0383實(shí)際配筋5|123|223|124|12A=565sA=1140sA=339sA=452s計(jì)算結(jié)果表明己均小于0.35,符合塑性內(nèi)力重分布的條件。A/(bh)=339/(200x400)=0.42%>p=(0.2%,45f/f) =45f/f=45x1.43/300=0.22%s min tymax ty，滿足最小配筋率的要求。斜截面受剪承載力計(jì)算計(jì)算內(nèi)容包括：截面尺寸復(fù)核、腹筋計(jì)算和最小配筋率驗(yàn)算。(1)驗(yàn)算截面尺寸h=h—h'=365—80=265mm,h/b=265/200=1.2<4，截面尺寸按下式驗(yàn)w0f w算：截面尺寸滿足要求。(2)計(jì)算所需腹筋采用G6雙箍，計(jì)算支座B左側(cè)截面，V=72.89kN。由斜截面受剪承載Bl力計(jì)算公式確定箍筋間距s:調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強(qiáng)，梁局部范圍內(nèi)將計(jì)算的箍筋面積增加20%。先調(diào)幅整箍筋間距，s=0.8x5725.7二4580.56mm，大于箍筋最大間距200mm，最后取s=200mm。(3)驗(yàn)算最小配箍率彎矩調(diào)幅時(shí)要求的配箍率下限為0.3f/f=0.3x1.43/270=1.58x10.3，實(shí)tyv際配箍率p=A/(bs)=100.48/(200x250)=2.50x10.3，滿足最小配箍率的要svsv求。次梁的裂縫寬度驗(yàn)算次梁的折算永久荷載g'=6.808+14.23/4二10.37kN/m；折算可變荷載kq，=14.23x3=10.67kN/m。變形鋼筋的相對(duì)粘度特征系數(shù)丫=1,0，混凝土的k 4保護(hù)層厚度c=25mm。荷載標(biāo)準(zhǔn)值下彈性分析的荷載彎矩系數(shù)a=1,9，裂縫寬度的計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表cr2-7，各截面的裂縫寬度均滿足要求。

表2-7次梁的裂縫寬度驗(yàn)算截面1B2C341.00-51.5524.54-41.4828.65565565339402339245.32308.45227.96324.94266.140.01410.01410.01000.01010.01000.7220.7990.6290.7020.609d=d/v(mm)eq1212121212l=P(1.9c+0.08dq)(mm)cr s pte115.59115.59143.5142.54143.5攻=avl0/E(mm)max crcrsq s0.2080.2640.1950.2760.221由荷載標(biāo)準(zhǔn)組合產(chǎn)生的跨中和支座彎矩：2.2.7次梁的撓度驗(yàn)算按等剛度跨度連續(xù)梁計(jì)算邊跨跨中撓度。短期剛度：其中，p=A/bh=565/(200x365)=8.3x10-3；s0a=E/E=2.0x105x2.8x104=7.14;Esc(b'-b)h' (1600-200)x80丫'=一 f= =1.647。fbh 200x3650長(zhǎng)期剛度：其中，M=(0.078x9.654+0.1x8.538)x4.6752=35.12kNm1q撓度系數(shù)與板相同，撓度：2.3主梁的設(shè)計(jì)2.3.1主梁計(jì)算主梁按彈性理論設(shè)計(jì)。2.3.2荷載為簡(jiǎn)化計(jì)算，將主梁自重及梁側(cè)抹灰重量等效為集中荷載。荷載設(shè)計(jì)值：由次梁傳來(lái)8.17x4.8=39.22kN主梁自重1.2x0.25x(0.65-0.08)x1.9x17x2=8.13kN梁側(cè)抹灰1.2x0.015x(0.65-0.08)x1.9x17x2=0.67kNG=48.02kN活荷載設(shè)計(jì)值：由次梁傳來(lái)Q=18.5x4.8=88.8kNG+Q=136.82kN2.3.3計(jì)算簡(jiǎn)圖主梁端部支承在磚墻上，支承長(zhǎng)度為370mm；中間支承在柱上，鋼筋混凝土柱截面為350mmx350mm；墻、柱為主梁的鉸支座，主梁連續(xù)梁計(jì)算。圖2-3計(jì)算數(shù)計(jì)算跨度：035邊跨l=5.7—0.12———=5.405mn 2???取最小值l=5.715m0中間跨：l=5.7—0.35=5.35mn跨度差(5.715-5.7)/5.7=0.26%<10%，則可以按等跨連續(xù)梁計(jì)算。主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2-3。2.3.4內(nèi)力計(jì)算及包絡(luò)圖內(nèi)力計(jì)算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，跨中和支座截面最大彎矩及剪力按下式計(jì)算：不同截面下的彎矩及剪力的計(jì)算見(jiàn)表2-8、表2-9。表2-8主梁彎矩計(jì)算項(xiàng)次荷載簡(jiǎn)圖①②③④⑤基本不利內(nèi)力①+②213.63166.37-140.68-48.93-48.93-140.68①+③44.64-2.63-140.68119.61119.61-140.68①+④183.18106.48-230.9166.97104.43-118.38①+⑤51.912.6-118.38104.4366.97-230.91表2-9主梁剪力值計(jì)算

跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，其翼緣寬度為:取b=1210力力，取h=500—60=440mm。f0判別T形截面類型：故屬于第一類T形截面。主梁正截面承載力的計(jì)算截面1B2彎矩設(shè)計(jì)值（kNm）213.63-203.55119.61-48.930.0640.2940.0320.063?0.96690.82000.98370.96741673.81880.5871.6362.6選配鋼筋6?206；：|203；：1202c|20實(shí)配鋼筋面積（mm2）188418849426282.3.6主梁斜截面受剪承載力的計(jì)算（1）驗(yàn)算截面尺寸h=h—h'=440—80=360mm,h/b=360/300=1.2<4，截面尺寸按下式驗(yàn)w0f w截面尺寸滿足要求。(2)計(jì)算所需腹筋采用06@150雙箍AV=0.7fbh+1.0ffh=0.7x1.43x250x440+1.0x270x440x100.48/150=189.69kNcst0 yvs0V=112.1kN<V,V=177.26kN<V,V=156.33kN<V，可知B截面上的剪力A csBl csBr cs與V剛好，現(xiàn)配兩根彎起，2020,面積為628mm2。cs驗(yàn)算最小配箍率p=A/(bs)=100.48/(250x200)=2.00x10-3>svsv0.24f/f=0.24x1.43/270=1.27x10一3，滿足要求。tyv2.3.7主梁裂縫寬度驗(yàn)算受彎構(gòu)件的受力特征系數(shù)a=1,9，變形鋼筋的相對(duì)粘結(jié)特征系數(shù)crv=1.0，C30混凝土抗拉